論文の概要: Thermodynamic principle for quantum metrology
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.05688v1
- Date: Fri, 11 Mar 2022 00:34:03 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-22 09:38:30.015823
- Title: Thermodynamic principle for quantum metrology
- Title（参考訳）: 量子メソロジーの熱力学原理
- Authors: Yaoming Chu, Jianming Cai
- Abstract要約: 一般的な熱力学の原理は量子力学におけるエネルギー消費の規則を規定する。
量子フィッシャー情報の消去によって本質的に決定されることを示す。
この原理は、量子資源の利点を研究する強力なツールを提供する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The heat dissipation in quantum metrology represents not only an unavoidable
problem towards practical applications of quantum sensing devices but also a
fundamental relationship between thermodynamics and quantum metrology. However,
a general thermodynamic principle which governs the rule of energy consumption
in quantum metrology, similar to Landauer's principle for heat dissipation in
computations, has remained elusive. Here, we establish such a physical
principle for energy consumption in order to achieve a certain level of
measurement precision in quantum metrology, and show that it is intrinsically
determined by the erasure of quantum Fisher information. The principle provides
a powerful tool to investigate the advantage of quantum resources, not only in
measurement precision but also in energy efficiency. It also serves as a bridge
between thermodynamics and various fundamental physical concepts related in
quantum physics and quantum information theory.
- Abstract（参考訳）: 量子メトロロジーにおける熱散逸は、量子センシングデバイスの実践的応用に対する避けられない問題であるだけでなく、熱力学と量子メトロロジーの基本的な関係を示している。
しかし、量子論におけるエネルギー消費の規則を規定する一般的な熱力学原理は、ランダウアーの計算における熱散逸の原理に似ているが、いまだに解明されていない。
そこで,このようなエネルギー消費の物理原理を定め,量子計測において一定のレベルの測定精度を達成するとともに,量子フィッシャー情報の消去によって本質的に決定されることを示す。
この原理は、測定精度だけでなくエネルギー効率においても、量子資源の利点を研究する強力なツールを提供する。
また、熱力学と量子物理学や量子情報理論に関連する様々な基本的な物理概念の橋渡しとしても機能する。
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